熔融玻璃供給裝置、及玻璃板的製造裝置的製作方法

2023-06-13 04:01:17

本發明涉及熔融玻璃供給裝置、玻璃板的製造裝置及玻璃板的製造方法。

背景技術：

玻璃板的製造裝置具有熔融玻璃供給裝置。熔融玻璃供給裝置例如具有：將熔融玻璃向成形裝置的金屬液槽供給的供給管；在供給管的下遊側通過升降來調整熔融玻璃的供給量的閘門；對供給管進行加熱的加熱裝置(例如參照專利文獻1)。

【在先技術文獻】

【專利文獻】

【專利文獻1】國際公開第2011/136148號

【發明要解決的課題】

閘門由於相對於供給管進行升降，因此在與供給管之間形成間隙，以避免與供給管接觸。由於形成該間隙，隔熱性局部性地降低。其結果是，在閘門與供給管之間，熔融玻璃有時會被冷卻、固化，妨礙閘門的升降，閘門有時會破損。

技術實現要素：

本發明鑑於上述課題而作出，其主要目的在於提供一種能夠抑制閘門與供給管之間的熔融玻璃的固化的熔融玻璃供給裝置。

【用於解決課題的方案】

為了解決上述課題，根據本發明的一方案，提供一種熔融玻璃供 給裝置，具有：

供給管，將熔融玻璃向金屬液槽供給；

閘門，在所述供給管的下遊側通過升降來調整所述熔融玻璃的供給量；及

加熱裝置，對所述供給管進行加熱，

所述供給管具有移送所述熔融玻璃的供給管主體、及從所述供給管主體的下遊側端部向上方突出的上壁，

所述加熱裝置至少對所述上壁進行加熱。

【發明效果】

根據本發明的一方案，提供一種能夠抑制閘門與供給管之間的熔融玻璃的固化的熔融玻璃供給裝置。

附圖說明

圖1是表示第一實施方式的玻璃板的製造裝置的剖視圖。

圖2是表示第一實施方式的玻璃板的製造方法的流程圖。

圖3是表示第一實施方式的熔融玻璃供給裝置的剖視圖。

圖4是第一實施方式的熔融玻璃供給裝置的從下遊側觀察到的圖。

圖5是第二實施方式的熔融玻璃供給裝置的從下遊側觀察到的圖。

圖6是第三實施方式的熔融玻璃供給裝置的從下遊側觀察到的圖。

圖7是第四實施方式的熔融玻璃供給裝置的從下遊側觀察到的圖。

圖8是第四實施方式的熔融玻璃供給裝置的從上方觀察到的圖。

【標號說明】

10 熔化裝置

20 熔融玻璃搬運裝置

21 供給管

211 供給管主體

212 上壁

213 下壁

214 左側壁

215 右側壁

22 閘門

23 加熱裝置

232-1 左上電極

232-2 右上電極

23A 加熱裝置

234A 左電極

235A 右電極

23B 加熱裝置

232B 上電極

233B 下電極

23C 加熱裝置

236C 凸緣電極

237C 供給管主體電極

30 成形裝置

40 連接裝置

50 緩冷裝置

具體實施方式

以下，參照附圖，說明用於實施本發明的方式。在各附圖中，對於相同或對應的結構標註相同或對應的標號而省略說明。在本說明書中，表示數值範圍的「～」是指包含其前後的數值的範圍。

[第一實施方式]

圖1是表示第一實施方式的玻璃板的製造裝置的剖視圖。在圖1 中，虛線L表示熔化室11a中的熔融玻璃G2的液面的高度。如圖1所示，玻璃板的製造裝置具有熔化裝置10、熔融玻璃搬運裝置20、成形裝置30、連接裝置40及緩冷裝置50。

熔化裝置10通過使玻璃原料G1熔化來製造熔融玻璃G2。熔化裝置10具有例如熔化爐11和燃燒器12。

熔化爐11形成使玻璃原料G1熔化的熔化室11a。在熔化室11a內收容熔融玻璃G2。

燃燒器12在熔化室11a的上部空間形成火焰。通過該火焰的輻射熱而玻璃原料G1逐漸熔入至熔融玻璃G2。

熔融玻璃搬運裝置20將熔融玻璃G2從熔化裝置10向成形裝置30搬運。

成形裝置30將從熔融玻璃搬運裝置20搬運的熔融玻璃G2成形為帶板狀的玻璃帶G3。成形裝置30具有例如成形爐31和成形加熱器32。

成形爐31形成對熔融玻璃G2進行成形的成形室31a。從成形爐31的入口越朝向成形爐31的出口，而成形室31a的溫度越低。成形爐31具有金屬液槽311和配置在金屬液槽311的上方的頂棚312。

金屬液槽311收容熔融金屬M。作為熔融金屬M，可使用例如熔融錫。除了熔融錫之外，也可以使用熔融錫合金等。為了抑制熔融金屬M的氧化，成形室31a的上部空間由還原性氣體充滿。還原性氣體由例如氫氣與氮氣的混合氣體構成。

金屬液槽311利用熔融金屬M的液面將連續地供給到熔融金屬M上的熔融玻璃G2成形為帶板狀的玻璃帶G3。玻璃帶G3從金屬液槽 311的上遊側向下遊側流動並逐漸固化，在金屬液槽311的下遊區域被從熔融金屬M提升。

成形加熱器32從頂棚312懸吊。成形加熱器32在玻璃帶G3的流動方向上隔開間隔地設置多個，來調整玻璃帶G3的流動方向上的溫度分布。而且，成形加熱器32在玻璃帶G3的寬度方向上隔開間隔地設置多個，調整玻璃帶G3的寬度方向上的溫度分布。

連接裝置40將成形裝置30與緩冷裝置50連接。在連接裝置40與緩冷裝置50之間的微小的間隙內可以填埋隔熱材料。連接裝置40具有連接爐41、中間加熱器42、提升輥43。

連接爐41配置在成形爐31與緩冷爐51之間，形成對於在它們之間被搬運的玻璃帶G3的脫熱進行限制的連接室41a。在成形爐31與緩冷爐51之間能夠防止玻璃帶G3的急冷。

中間加熱器42配置於連接室41a。中間加熱器42在玻璃帶G3的搬運方向上隔開間隔地設置多個，調整玻璃帶G3的搬運方向上的溫度分布。中間加熱器42也可以沿著玻璃帶G3的寬度方向進行分割，來調整玻璃帶G3的寬度方向上的溫度分布。

提升輥43配置於連接室41a。提升輥43由電動機等驅動而旋轉，將玻璃帶G3從熔融金屬M提升，從成形爐31向緩冷爐51搬運。提升輥43在玻璃帶G3的搬運方向上隔開間隔地設置多個。

緩冷裝置50對於利用成形裝置30成形的玻璃帶G3進行緩冷。緩冷裝置50具有緩冷爐51、緩冷加熱器52、緩冷輥53。

緩冷爐51形成對玻璃帶G3進行緩冷的緩冷室51a。從緩冷爐51的入口越朝向緩冷爐51的出口，緩冷室51a的溫度越低。

緩冷加熱器52配置於緩冷室51a。緩冷加熱器52在玻璃帶G3的搬運方向上隔開間隔地設置多個，調整玻璃帶G3的搬運方向上的溫度分布。緩冷加熱器52也可以沿著玻璃帶G3的寬度方向進行分割，來調整玻璃帶G3的寬度方向上的溫度分布。

緩冷輥53配置於緩冷室51a。緩冷輥53由電動機等驅動而旋轉，從緩冷爐51的入口朝向緩冷爐51的出口搬運玻璃帶G3。緩冷輥53在玻璃帶G3的搬運方向上隔開間隔地設置多個。

在緩冷裝置50中被緩冷後的玻璃帶G3由切斷機切斷成規定的尺寸，得到作為產品的玻璃板。

需要說明的是，玻璃板的製造裝置也可以多種多樣。例如，玻璃板的製造裝置在熔融玻璃搬運裝置20中也可以具有對熔融玻璃G2中所含有的氣泡進行脫泡的澄清裝置。

接下來，參照圖2，說明使用了上述結構的玻璃板的製造裝置的玻璃板的製造方法。圖2是表示第一實施方式的玻璃板的製造方法的流程圖。如圖2所示，玻璃板的製造方法具有熔化工序S10、熔融玻璃搬運工序S20、成形工序S30及緩冷工序S50。

在熔化工序S10中，通過使玻璃原料G1熔化來製造熔融玻璃G2。

在熔融玻璃搬運工序S20中，將熔融玻璃G2從熔化裝置10向成形裝置30搬運。

在成形工序S30中，將通過熔化工序S10製造且通過熔融玻璃搬運工序S20搬運的熔融玻璃G2成形為帶板狀的玻璃帶G3。例如，在成形工序S30中，向熔融金屬M上連續地供給熔融玻璃G2，利用熔融 金屬M的液面將熔融玻璃G2成形為帶板狀的玻璃帶G3。玻璃帶G3從金屬液槽311的上遊側向下遊側流動並逐漸固化。

在緩冷工序S50中，對於通過成形工序S30成形的玻璃帶G3進行緩冷。被緩冷後的玻璃帶G3由切斷機切斷成規定的尺寸，得到作為產品的玻璃板。

需要說明的是，玻璃板的製造方法可以多種多樣。例如，玻璃板的製造方法在熔融玻璃搬運工序S20中也可以具有對熔融玻璃G2中所含有的氣泡進行脫泡的澄清工序。

接下來，參照圖3，說明熔融玻璃供給裝置。圖3是表示第一實施方式的熔融玻璃供給裝置的剖視圖。在圖3中，虛線L表示熔化室11a中的熔融玻璃G2的液面的高度。圖4是第一實施方式的熔融玻璃供給裝置的從下遊側觀察到的圖。在圖4中，為了便於說明，透過閘門進行表示。

熔融玻璃供給裝置包括熔融玻璃搬運裝置20的出口部和成形裝置30的入口部。例如，熔融玻璃供給裝置具有供給管21(參照圖3)、閘門22(參照圖3)、加熱裝置23(參照圖4)。

供給管21將熔融玻璃G2向金屬液槽311供給。供給管21由例如鉑及鉑合金中的至少一方形成。能夠抑制供給管21與熔融玻璃G2的反應。而且，能夠對供給管21進行通電加熱。

供給管21具有供給管主體211及從供給管主體211的下遊側端部向徑向外方突出的四邊形環狀的凸緣。構成凸緣的上壁212、下壁213、左側壁214及右側壁215分別可以與供給管主體211一體形成，也可以與供給管主體211單獨地形成而連結。在後者的情況下，供給管21也可以由不同的多個材料形成。凸緣優選以鉑為主要的構成材料。但 是，凸緣的構成材料沒有限定於此，也可以是銠、銥、鉬、鎢、鎳、鈀、銅及它們的合金等。

供給管主體211移送熔融玻璃G2。供給管主體211的下遊側開口部位於比熔化室11a中的熔融玻璃G2的液面靠下方的位置。熔融玻璃G2由於重力產生的壓力差而從熔化裝置10經由熔融玻璃搬運裝置20而被向成形裝置30移送。

上壁212從供給管主體211的下遊側端部向上方突出。能夠抑制熔融玻璃G2的向上方的洩漏。上壁212的上下方向尺寸為例如20～150mm。上壁212比熔化室11a中的熔融玻璃G2的液面向上方突出。上壁212形成為例如平板狀。需要說明的是，上壁212的形狀沒有特別限定。

下壁213從供給管主體211的下遊側端部向下方突出。下壁213的上下方向尺寸為例如20～150mm。下壁213形成為例如平板狀。需要說明的是，下壁213的形狀沒有特別限定。

左側壁214及右側壁215從供給管主體211的下遊側端部沿水平方向彼此向相反側突出。能夠抑制熔融玻璃G2的向左右方向的洩漏。左側壁214的水平方向尺寸及右側壁215的水平方向尺寸分別為例如20～150mm。左側壁214及右側壁215分別形成為例如平板狀。需要說明的是，左側壁214的形狀及右側壁215的形狀沒有特別限定。

需要說明的是，本實施方式的供給管21具有構成凸緣的上壁212、下壁213、左側壁214及右側壁215，但是只要具有它們之中的至少上壁212即可。而且，上壁212、下壁213、左側壁214及右側壁215中的任意的組合的壁彼此也可以由裂縫分割。

閘門22在供給管21的下遊側通過升降來調整熔融玻璃G2的供給 量。閘門22也可以利用鉑或鉑合金將與熔融玻璃G2接觸的接觸麵包覆。能夠抑制閘門22與熔融玻璃G2的反應。

然而，閘門22由於相對於供給管21升降，因此在與供給管21之間形成間隙，以避免與供給管21接觸。由於形成該間隙，隔熱性局部性地降低。

因此，加熱裝置23對上壁212進行加熱。由此，能夠抑制在供給管21與閘門22之間由於隔熱性的降低引起的熔融玻璃G2的固化，能夠使閘門22順暢地升降。因此，能夠防止閘門22的破損。

而且，通過加熱裝置23對上壁212進行加熱，能夠確保上壁212與閘門22之間的間隙及其附近的熔融玻璃G2的流動性，能夠抑制熔融玻璃G2的滯留，因此能夠抑制熔融玻璃G2的異質化，能夠抑制波筋(條紋)等缺點的產生。其效果尤其是在LCD玻璃基板用的無鹼玻璃的情況下顯著。這是因為，LCD玻璃基板用的無鹼玻璃是熔融溫度高的鋁硼矽酸鹽玻璃，例如，硼酸等氣體成分揮發。

加熱裝置23具有對上壁212進行通電加熱的電極。利用焦耳熱而使與熔融玻璃G2接觸的上壁212發熱，因此從發熱體向熔融玻璃G2的熱量的傳遞效率良好，熔融玻璃G2的加熱效率良好。

加熱裝置23可以對上壁212的整體進行通電加熱，也可以對上壁212的一部分進行通電加熱。即，加熱裝置23可以使電流流向上壁212的整體，也可以使電流流向上壁212的一部分。在後者的情況下，上壁212的一部分發熱，由此能夠將上壁212的其餘部分加熱。這種情況下，上壁212的一部分和上壁212的其餘部分也可以由不同的材料分別形成而連結。

例如，加熱裝置23具有在上壁212的水平方向一端部設置的左上 電極232-1和在上壁212的水平方向另一端部設置的右上電極232-2，向左上電極232-1與右上電極232-2之間施加電壓而使電流流動，由此對上壁212進行通電加熱。

需要說明的是，本實施方式的加熱裝置23具有對上壁212進行通電加熱的電極，但也可以取代電極或者除了電極之外而具有電加熱器。電加熱器對上壁212進行加熱。電加熱器也可以將上壁212和供給管主體211同時加熱。電加熱器容易更換。

[第二實施方式]

圖5是第二實施方式的熔融玻璃供給裝置的從下遊側觀察到的圖。在圖5中，為了便於說明，透過閘門進行表示。本實施方式的熔融玻璃供給裝置具有供給管21(參照圖3)、閘門22(參照圖3)、加熱裝置23A。

供給管21的下遊側端部附近如圖1所示處於熔融玻璃搬運裝置20與成形裝置30的交界。在該交界處，製造裝置的構造變得不連續。因此，在供給管21的下遊側端部附近，不僅是上方的隔熱性，而且下方的隔熱性、左側方的隔熱性、右側方的隔熱性也降低。

因此，加熱裝置23A對上壁212進行加熱，並對左側壁214及右側壁215進行加熱。能夠抑制上方的隔熱性的降低引起的熔融玻璃G2的固化，並且能夠抑制左側方的隔熱性的降低或右側方的隔熱性的降低引起的熔融玻璃G2的固化。

而且，加熱裝置23A對上壁212進行加熱，並對下壁213進行加熱。能夠抑制上方的隔熱性的降低引起的熔融玻璃G2的固化，並且能夠抑制下方的隔熱性的降低引起的熔融玻璃G2的固化。

加熱裝置23A具有設於左側壁214的左電極234A和設於右側壁 215的右電極235A。左側壁214與右側壁215經由上壁212而電連接，且經由下壁213而電連接。如圖5所示，左電極234A可以設置在左側壁214的上下方向中央部，右電極235A可以設置在右側壁215的上下方向中央部。能夠將上壁212和下壁213相同程度地通電加熱。加熱裝置23A向左電極234A與右電極235A之間施加電壓而使電流流動，由此將上壁212、下壁213、左側壁214及右側壁215同時通電加熱。

需要說明的是，本實施方式的供給管21具有構成凸緣的上壁212、左側壁214、右側壁215及下壁213，但是也可以不具有它們之中的下壁213。這種情況下，加熱裝置23A向左電極234A與右電極235A之間施加電壓而使電流流動，由此將上壁212、左側壁214及右側壁215同時通電加熱。這種情況下，左電極234A可以設置在左側壁214的下端部，右電極235A可以設置在右側壁215的下端部。能夠將左側壁214的整體及右側壁215的整體通電加熱。

需要說明的是，本實施方式的加熱裝置23A具有對上壁等進行通電加熱的電極，但也可以取代電極或者除了電極之外而具有電加熱器。電加熱器也可以對上壁212、下壁213、左側壁214及右側壁215中的任一個進行加熱。

[第三實施方式]

圖6是第三實施方式的熔融玻璃供給裝置的從下遊側觀察到的圖。在圖6中，為了便於說明，透過閘門而進行表示。本實施方式的熔融玻璃供給裝置具有供給管21(參照圖3)、閘門22(參照圖3)、加熱裝置23B。

加熱裝置23B對上壁212進行加熱，並且對左側壁214及右側壁215進行加熱。能夠抑制上方的隔熱性的降低引起的熔融玻璃G2的固化，並且能夠抑制左側方的隔熱性的降低或右側方的隔熱性的降低引起的熔融玻璃G2的固化。

而且，加熱裝置23B對上壁212進行加熱，並對下壁213進行加熱。能夠抑制上方的隔熱性的降低引起的熔融玻璃G2的固化，並且能夠抑制下方的隔熱性的降低引起的熔融玻璃G2的固化。

加熱裝置23B具有設於上壁212的上電極232B和設於下壁213的下電極233B。上壁212與下壁213經由上壁212而電連接，且經由下壁213而電連接。如圖6所示，上電極232B可以設置在上壁212的左右方向中央部，下電極233B可以設置在下壁213的左右方向中央部。能夠將左側壁214與右側壁215相同程度地通電加熱。加熱裝置23B向上電極232B與下電極233B之間施加電壓而使電流流動，由此將上壁212、下壁213、左側壁214及右側壁215同時通電加熱。

需要說明的是，本實施方式的供給管21具有構成凸緣的上壁212、左側壁214、右側壁215及下壁213，但也可以不具有它們之中的左側壁214。這種情況下，加熱裝置23B向上電極232B與下電極233B之間施加電壓而使電流流動，由此將上壁212、下壁213及右側壁215同時通電加熱。這種情況下，上電極232B可以設置在上壁212的左端部，下電極233B可以設置在下壁213的左端部。能夠將上壁212的整體及下壁213的整體通電加熱。

而且，本實施方式的供給管21具有構成凸緣的上壁212、左側壁214、右側壁215及下壁213，但也可以不具有它們之中的右側壁215。這種情況下，加熱裝置23B向上電極232B與下電極233B之間施加電壓而使電流流動，由此將上壁212、下壁213及左側壁214同時通電加熱。這種情況下，上電極232B可以設置在上壁212的右端部，下電極233B可以設置在下壁213的右端部。能夠將上壁212的整體及下壁213的整體通電加熱。

需要說明的是，本實施方式的加熱裝置23B具有對上壁等進行通 電加熱的電極，但也可以取代電極或者除了電極之外而具有電加熱器。電加熱器也可以對上壁212、下壁213、左側壁214及右側壁215中的任一個進行加熱。

[第四實施方式]

圖7是第四實施方式的熔融玻璃供給裝置的從下遊側觀察到的圖。圖8是第四實施方式的熔融玻璃供給裝置的從上方觀察到的圖。本實施方式的熔融玻璃供給裝置具有供給管21(參照圖3)、閘門22(參照圖3)、加熱裝置23C(參照圖8)。

加熱裝置23C對上壁212進行加熱，並且對左側壁214及右側壁215進行加熱。能夠抑制上方的隔熱性的降低引起的熔融玻璃G2的固化，並且能夠抑制左側方的隔熱性的降低或右側方的隔熱性的降低引起的熔融玻璃G2的固化。

而且，加熱裝置23C對上壁212進行加熱，並對下壁213進行加熱。能夠抑制上方的隔熱性的降低引起的熔融玻璃G2的固化，並且能夠抑制下方的隔熱性的降低引起的熔融玻璃G2的固化。

加熱裝置23C具有設於凸緣的凸緣電極236C和設於供給管主體211的供給管主體電極237C。加熱裝置23C向凸緣電極236C與供給管主體電極237C之間施加電壓而使電流流動，由此將凸緣與供給管主體211同時通電加熱。

凸緣電極236C如圖7所示形成為環狀，包括設於上壁212的上電極、設於下壁213的下電極、設於左側壁214的左電極、及設於右側壁215的右電極。

供給管主體電極237C在圖8中設於供給管主體211的上遊側端部。這種情況下，電流在供給管主體211的上遊側端部與下遊側端部 之間流動。需要說明的是，供給管主體電極237C也可以設置在供給管主體211的上遊側端部與下遊側端部之間。供給管主體電極237C可以形成為環狀。

凸緣電極236C及供給管主體電極237C分別形成為環狀，由此能夠將凸緣的周向整體均等地加熱，並且能夠將供給管主體211的周向整體均等地加熱。

需要說明的是，本實施方式的加熱裝置23C具有構成凸緣電極236C的上電極、下電極、左電極及右電極，但是只要具有這些電極之中的至少上電極即可。向上電極與供給管主體電極237C之間施加電壓而使電流流動，由此能夠至少將上壁212和供給管主體211同時通電加熱。

需要說明的是，本實施方式的供給管21具有構成凸緣的上壁212、下壁213、左側壁214及右側壁215，但是只要具有它們之中的至少上壁212即可。而且，上壁212、下壁213、左側壁214及右側壁215中的任意的組合的壁彼此也可以由裂縫分割。

需要說明的是，本實施方式的加熱裝置23C具有對上壁等進行通電加熱的電極，但也可以取代電極或者除了電極之外而具有電加熱器。電加熱器也可以對上壁212、下壁213、左側壁214及右側壁215中的任一個進行加熱。

以上，對熔融玻璃供給裝置的實施方式等進行了說明，但是本發明沒有限定於上述實施方式等，在權利要求書記載的本發明的主旨的範圍內，能夠進行各種變形、改良。

例如，第一實施方式的加熱裝置23、第二實施方式的加熱裝置23A、第三實施方式的加熱裝置23B及第四實施方式的加熱裝置23C 可以單獨使用，也可以通過任意的組合使用。多個加熱裝置通過使交流電流的相位錯開而能夠獨立地控制。需要說明的是，各加熱裝置也可以使用交流電流、直流電流中的任一個進行通電加熱。